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zcbzjx 发表于 2012-12-11 01:20:11

Microduino小应用之二

本帖最后由 zcbzjx 于 2012-12-11 08:11 编辑

由于Microduino-nRF24L01+模块调试出现问题，今天早上改进的pcb才到，下午才调试通。
一、Microduino模块介绍
由于物联网应用各种模块需求量比较大，重复应用比较多，所以这次所有模块都是自己设计，打板，焊接的。主要模块为Microduino-Core,Microduino-FT232R,Microduino-Enc28J60（与Microduino-HR911105A模块构成完成的模块）,Microduino-nRF24L01（为了阅读方便后文对模块名称省略前面的Microduino），这些模块通过Microduino总线进行叠加，以上模块及总线如下图所示。

-Core模块为Arduino系统的核心最小系统，模块设计为支持Atmeg88/168/328系列TQFP32封装单片机，支持3.3V和5V两种电压供电，本文选用328p单片机，采用5V供电，晶振频率为16MHZ。Bootloader采用Arduino UNO的，用Arduino UNO 使用ArduinoISP程序用Arduino IDE对-Core烧写。本文程序使用的IDE版本为1.0.2。
-FT232R模块为USB转串口模块，主要作用为给单片机下载程序，以及在程序调试过程中对一些过程、变量进行监控。调试结束后，如果应用不进行串口通讯，这个模块为非必须的。
-ENC28J60模块和-HR911105A模块叠加一起构成一个有线网络模块，他们之间由内部6根专有的排针进行通讯。这样设计是出于成本及不影响外观考虑的，-Enc28J60和后续推出的Microduino-HLJ6115ANL模块可以构成一个简单poe网络模块，该模块占用SPI接口（D11，D12，D13），片选CS为D8。本文程序采用EtherCard库。
-nRF24L01+模块为无线通讯模块，同样占用SPI接口（D11，D12，D13），CE为D9，片选CSN为D10。本文程序采用RF24Network库。各个模块占用引脚如下图所示：


二、Microduino模块组建物联网。
一）硬件
由于采用模块叠加方式，硬件很容易连接，-FT232R和-Core和-ENC28J60（含-HR911105A）和-nRF24L01+叠加组成网关，-FT232R-Core和-nRF24L01+叠加组成数据采集节点。网关通过-ENC28J60模块连接到Internet网络，通过nRF24L01+模块与其他节点通讯。各节点将传感器采集的数据通过-nRF24L01模块上传到网关。-FT232R模块仅在调试过程中作为下载程序和给模块供电用，实际应用供电以及传感器电路，集成到主板（洞洞板），该模块非必须。本文由于时间关系，未连接传感器电路，节点以0-100.0的随机数作为传感器数据上传到网关。-nRF24L01可以1对多通讯，由于时间关系，也仅1个节点为例。硬件连接如下图所示：


二）软件
1、节点端
节点端主要把传感器数据（本文为0.0-100.0随机数）发送到网关。代码如下：#include <RF24Network.h>
#include <RF24.h>
#include <SPI.h>

// nRF24L01(+) radio attached using Getting Started board
RF24 radio(9,10);

// Network uses that radio
RF24Network network(radio);

// Address of our node
const uint16_t this_node = 1;

// Address of the other node
const uint16_t other_node = 0;

// How often to send 'hello world to the other unit
const unsigned long interval = 15000; //ms

// When did we last send?
unsigned long last_sent;

// How many have we sent already
//unsigned long packets_sent;

// Structure of our payload
struct payload_t
{
uint32_t ms;
uint32_t sensorData;
};
uint32_t temp;
void setup(void)
{
Serial.begin(57600);
Serial.println("RF24Network/examples/helloworld_tx/");

SPI.begin();
radio.begin();
network.begin(/*channel*/ 90, /*node address*/ this_node);
randomSeed(analogRead(0));
}

void loop(void)
{
// Pump the network regularly
network.update();

// If it's time to send a message, send it!
unsigned long now = millis();
if ( now - last_sent >= interval)
{
    last_sent = now;

    Serial.print("Sending...");
    temp = random(0,1000);
    payload_t payload = { millis(),temp};
    RF24NetworkHeader header(/*to node*/ other_node);
    bool ok = network.write(header,&payload,sizeof(payload));
    if (ok)
      Serial.println("ok.");
    else
      Serial.println("failed.");
}
}2、网关端
网关主要把通过-nrf24L01模块接收到的传感器信息通过-ENC28J60模块传送到Yeelink服务器。代码如下：#include <RF24Network.h>
#include <RF24.h>
#include <SPI.h>
#include <EtherCard.h>

// nRF24L01(+) radio attached using Getting Started board
RF24 radio(9,10);
// Network uses that radio
RF24Network network(radio);

// Address of our node
const uint16_t this_node = 0;

// Address of the other node
const uint16_t other_node = 1;

// Structure of our payload
struct payload_t
{
uint32_t ms;
uint32_t sensorData;
};

// ethernet interface mac address
static byte mymac[] = {
0x74,0x69,0x69,0x2D,0x30,0x31 };

// remote website name
char website[] PROGMEM = "api.yeelink.net";
char urlBuf[] PROGMEM = "/v1.0/device/XXXX/sensor/XXXX/datapoints";
char apiKey[] PROGMEM = "U-ApiKey: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX";

byte Ethernet::buffer;
static long timer;
uint32_t temp;
// called when the client request is complete
static void my_result_cb (byte status, word off, word len) {
Serial.print("<<< reply ");
Serial.print(millis() - timer);
Serial.println(" ms");
Serial.println((const char*) Ethernet::buffer+off);
}




void setup(void)
{
Serial.begin(57600);
Serial.println("RF24Network/examples/helloworld_rx/");

SPI.begin();
radio.begin();
network.begin(/*channel*/ 90, /*node address*/ this_node);

Serial.println("\n");

if (ether.begin(sizeof Ethernet::buffer, mymac) == 0)
    Serial.println( "Failed to access Ethernet controller");

if (!ether.dhcpSetup())
    Serial.println("DHCP failed");

ether.printIp("My IP: ", ether.myip);
// ether.printIp("Netmask: ", ether.mymask);
ether.printIp("GW IP: ", ether.gwip);
ether.printIp("DNS IP: ", ether.dnsip);

if (!ether.dnsLookup(website))
    Serial.println("DNS failed");
ether.printIp("Server: ", ether.hisip);
}

void loop(void)
{
// Pump the network regularly
network.update();
ether.packetLoop(ether.packetReceive());
// Is there anything ready for us?
while ( network.available() )
{
    // If so, grab it and print it out
    RF24NetworkHeader header;
    payload_t payload;
    network.read(header,&payload,sizeof(payload));
    temp=payload.sensorData;
    Serial.print("Received Sensor Data #");
    Serial.print(temp);
    Serial.print(" at ");
    Serial.println(payload.ms);
    Serial.println("\n>>> REQ");
    static char buf;
    get_send_string(buf);
    if (!ether.dnsLookup(website))
      Serial.println("DNS failed");
    ether.printIp("Server: ", ether.hisip);
    timer = millis();
    ether.httpPost (urlBuf, website, apiKey, buf, my_result_cb);
   
}
}
void get_send_string(char *p){
uint32_t Tc_100 = temp;
Serial.println(Tc_100);
uint8_t whole, fract;
whole = Tc_100/10 ;// separate off the whole and fractional portions
fract = Tc_100 % 10;
sprintf(p,"{\"value\":%d.%d}",whole,fract);
}
数据记录见yeelink


三、结语
这里仅简单给个Microduino模块在物联网的一个应用，以后会用Microduino组成传感器网络，并对各个节点进行控制。时间关系，视频以后再传。

muggle 发表于 2012-12-11 07:17:38

张老师，折腾到半夜啊，真辛苦！

啥时候出货，我来二斤。。。

zcbzjx 发表于 2012-12-11 08:13:19

恩，基本上每天只有5小时睡眠，昨天弄完还看了几集《犬夜叉》才睡着了。。{:soso_e113:}

muggle 发表于 2012-12-11 08:38:30

干喜欢的事，比打鸡血还管用，介就是男人。

我对分布网络很感兴趣，啥时候请老师给大家介绍介绍吧。一方面，出于移动测试点，比如室内室外，供电容易解决，但是网络不是很方便。另外一方面，出于安全隔离考虑，比家庭功耗，比较容易通过485或者模块得到数据，但是连接网络，多少有风险，毕竟是业余产品。

erjiang 发表于 2012-12-11 09:27:06

张老师这套arduino小玩意总算要登场了啊。
加油

幻生幻灭 发表于 2012-12-11 09:37:22

张老师 威武

zcbzjx 发表于 2012-12-11 10:07:30

muggle 发表于 2012-12-11 08:38 static/image/common/back.gif
干喜欢的事，比打鸡血还管用，介就是男人。

我对分布网络很感兴趣，啥时候请老师给大家介绍介绍吧。一方 ...

一起探索吧，应该会和enc28j60一样出个系列教程:$

zcbzjx 发表于 2012-12-11 10:09:28

erjiang 发表于 2012-12-11 09:27 static/image/common/back.gif
张老师这套arduino小玩意总算要登场了啊。
加油

Yeelink更新下呗。。。俺说的进度条控制。。。更加友好的Arduino客户端。。。:lol

zcbzjx 发表于 2012-12-11 10:10:45

幻生幻灭 发表于 2012-12-11 09:37 static/image/common/back.gif
张老师 威武

希望能在你的盒仔上有应用。。nrf无线控制应该可以搞！

幻生幻灭 发表于 2012-12-11 10:48:45

zcbzjx 发表于 2012-12-11 10:10 static/image/common/back.gif
希望能在你的盒仔上有应用。。nrf无线控制应该可以搞！

嘿嘿，支持小型化的主控

只是不知道Microduino对以下支持有啥想法
1.IIC扩展(A4,A5)
2.PWM电机调速（看来只剩下D5，D6，见过有IIC驱动的电机，但难度系数未测)
3.服务器局域网自组网

muggle 发表于 2012-12-11 10:54:13

模焊接完成，用牙刷沾着工业酒精刷洗一下，卖相会好很多，也能减少后期腐蚀。

我的一百瓦光伏，每天有几百瓦时，有充足的能量，就缺有效的无线传输。

darkorigin 发表于 2013-5-4 00:26:40

muggle 发表于 2012-12-11 10:54 static/image/common/back.gif
模焊接完成，用牙刷沾着工业酒精刷洗一下，卖相会好很多，也能减少后期腐蚀。

我的一百瓦光伏，每天有几 ...

wifi 蓝牙 都是有效的方式
当然 传输方式多种多样。只要能适合设计方案都是好的传输方式

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